晶体生长中的流体力学问题

流体力学与晶体生长有密切的关系.在晶体生长中,流体中的输运过程和流动的不稳定性对生成晶体的结构和质量有重要影响.本文概述了晶体生长中与流体力学有关的若干问题.首先对晶体生长的一些基本方法作了简介,然后对晶体生长中的流动现象及其与晶体缺陷的关系进行了讨论,最后提出了几种控制流动以改进晶体生长技术的可能途径.      

Topological Defects in Liquid Crystal Films

A topological theory of liquid crystal films in the presence of defects is developed based on the Ф-mapping topological current theory. By generalizing the free-energy density in ＂one-constant＂ approximation, a covariant free- energy density is obtained, from which the U（1） gauge field and the unified topological current for monopoles and strings in liquid crystals are derived. The inner topological structure of these topological defects is characterized by the winding numbers of Ф-mapping.     

Bridgman法生长TeO2晶体的缺陷分析

采用Bridgman法生长了二氧化碲(TeO2)晶体,运用光学显微镜、电子衍射光谱、化学腐蚀等方法分析了该方法生长TeO2晶体内部的缺陷.初步讨论了散射点、微裂纹、气泡和黑点、条纹以及腐蚀坑等微缺陷的形成机理.结果表明:晶体内部的散射点来自于原料中杂质,条纹主要是由于晶体内应力引起,晶体内的气泡和黑点和晶体生长的温度密切相关,并就如何减少这些微缺陷进行了初步探讨.     

显示KTiOAsO4晶体表面缺陷的实验方法研究

用化学腐蚀法和光学显微法对KTiOAsO4晶体缺陷进行了研究。发现不同的腐蚀剂对显示KTiOAsO4晶体的缺陷效果不同,用第一种腐蚀剂磷酸腐蚀后观察到了KTiOAsO4晶体的铁电畴和菱形位错蚀坑,用第二种腐蚀剂氢氧化钾和硝酸钾水溶液观察到了生长条纹、扇形界和钏形位错蚀坑等缺陷。两种腐蚀剂的作用不能相互替代。对这一现象有待于进一步探讨。     

利用同步辐射形貌术研究晶体缺陷的实验方法探讨

利用同步辐射X射线形貌术研究晶体缺陷,是近年来发展起来的一种优良的实验方法,本文在研究LNP等晶体缺陷的同时,对这种实验方法进行了系统的探讨,讨论了散射光的消除,焦距的选择,样品的透明度与厚度,曝光的时间,底片的冲洗等问题,以及在缺陷研究中对晶体衍射的劳厄斑点的选取依据。     

钼酸铅单晶生长及其缺陷研究

本文通过CZ法生长钼酸铅单晶,讨论了温度梯度、拉速、转速等生长参数对晶体质量的影响,分析了晶体开裂、包裹物等宏观缺陷以及位错等微观缺陷的形成机理,并从晶体形态、包裹体和位错密度变化方面探讨了晶体生长参数与晶体缺陷之间的内在关系,从而优化温度梯度等生长参数.温度梯度为20～25℃/cm,晶体转速为28r/min,拉速为1.6mm/h时,生长出的晶体形态完整,无开裂现象,晶体中无气泡包裹体,位错密度明显减小,晶体尺寸达φ40mm×70mm,无散射颗粒,在波长0.42～5.5μm范围内,平均透光率为72.6;.     

掺Sb和PbWO4晶体发光性能的改善

首次报道了ＰｂＷＯ４：Ｓｂ的光谱特性,包括透射谱和Ｘｅ灯光源激发的发射与激发谱,掺Ｓｂ具有增强绿光带、抑制红光带并大幅度提高光产额的效果,通过与空气退火ＰＷＯ发光的比较,对绿光带的起因、Ｓｂ掺杂的作用也进行了简要的讨论。     

Nd,Y:SrF2激光晶体的位错缺陷表征及分布研究

氟化物激光晶体Nd, Y∶SrF₂(NYSF)具有热导率高、发射光谱宽、发射截面适中等特点，在高功率激光技术领域具有重要应用。激光晶体中的位错是反映其晶格完整性的一类重要的微观晶体缺陷，对晶体材料的力学、光学性能具有重要影响。本文采用坩埚下降法制备了NYSF激光晶体，分析了腐蚀实验条件对位错蚀坑形貌的影响，获得了化学腐蚀法研究NYSF晶体位错缺陷的最佳腐蚀工艺，即浓度为4 mol/L的盐酸溶液作为腐蚀液，腐蚀温度为60℃、腐蚀时间为9～12 min;表征了位错腐蚀坑形态的演变过程，探讨了晶格原子排列对位错蚀坑形态的影响；利用化学腐蚀方法表征了位错缺陷在晶体中的分布规律，即轴向分布为从放肩到尾部先减少后增加，径向分布为从中心到边缘逐步增加；分析了晶体生长条件对位错缺陷形成的影响，提出了位错密度随坩埚下降速率的提高而升高的可能原因。     

掺氟KTP晶体的缺陷和非线性光学性质

本文报道了对熔盐籽晶法生长的Ｎｄ：ＫＴＰ晶体的ＸＲＤ，ＤＴＡ，同步辐射形貌术的测试结果和晶体的倍频实验。实验表明，不同掺铌量的ＫＮＴＰ结构在实验误差范围内基本相同；晶体的熔点随其中含铌量的增加而提高。